2.4. Річкова долина і русло річки

Долина – вузьке витягнуте зниження форми рельєфу, яке характеризується похилом свого ложа від одного кінця до другого.

Складові частини річкової долини:

Дно або ложе – найбільш знижена частина долини (рис .2.2).

Тальвег – безперервна звивиста лінія, яка з’єднує найнижчі точки дна долини.

Русло – 1) ерозійна заглибина, вироблена водним потоком і заповнена його водами; 2) найбільш низька частина долини, яка заповнена водою в межень.

Схили долини – ділянки земної поверхні, що обмежують долину з боків.

Бровка – лінія стику схилів долини з поверхнею прилеглої місцевості.

Тераса – більш чи менш горизонтальні ділянки поверхні на схилах долини, що утворилися в результаті поступового врізування русла річки в дно долини.

Заплава – частина дна річкової долини, що затоплюється в період водопілля. Річкові долини за походженням можуть бути тектонічними, льодовиковими і ерозійними.

Рис. 2.2. Схематичний переріз річкової долини

Основні морфологічні елементи русла такі:

• меандри - завороти русла річки в плані;

• осередки - рухомі підвищення дна, що затоплюються;

• острови - більш високі і стабільні підвищення дна, які закріплені рослинністю;

• плеси і перекати - це глибокі і мілкі ділянки русла;

• донні пасма різного розміру.

Поперечний профіль (переріз) русла – вертикальна площина, перпендикулярна до напряму течії потоку й обмежена з боків схилами русла, а зверху лінією горизонту.

Площа поперечного перерізу (,км²) – це певна площа, що обмежена поверхнею води і дном річки. У межах поперечного профілю розрізняють площі водного і живого перерізу та мертвої зони.

Площа водного перерізу – дорівнює площі поперечного перерізу при незамерзлій річці, а за наявністю льодового покриву – дорівнює площі поперечного перерізу і площі зануреного у воду льоду (рис.2.3).

Площа живого перерізу – це частина площі водного перерізу, де спостерігається течія води.

Площа мертвої зони – це та частина площі водного перерізу, де немає течії води.

Рис. 2.3. Водний переріз потоку

Основні морфометричні елементи живого перерізу:

1.Площа (, м²) живого перерізу =f₁(h), яка визначається за виміряними глибинами.

2.Ширина русла (В, м) – відстань між урізами берегів: В = l₁-l₂,

3 Змочений периметр (Р, м) – це довжина лінії дна річки, яка проходить від урізу води одного берега до урізу води протилежного берега і визначається за формулою:

P = √b₁² + h₁² + √b₂² + (h₂ – h₁)² + √b_n-1² + (h_n-2 – h_n-1)² + √b_n² + h_n²,

де: b – відстань між промірними вертикалями, м;

h - глибина вертикалей, м.

4.Середня глибина річки (h_сер) - це відношення площі водного перерізу () до ширини річки (В): h_сер = / В

5.Гідравлічний радіус (R) – відношення площі водного перерізу () до змоченого периметру Р: R = /P

2.5.Поздовжній профіль річки

Поздовжній профіль річки – це графік зміни відміток дна і водної поверхні вздовж берега (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Поздовжній профіль річки і послідовні стадії його формування

1 – поздовжній профіль; 2 – послідовні стадії зміни профілю (а, б, в); 3 – відклади у знижених місцях.

Падіння – різниця висот (∆h) двох будь-яких точок водної поверхні або дна річки по довжині річки.

Похил річки – відношення величини падіння (∆h_і) до довжини річки (L_і) на даній ділянці: І =∆h_і /L_і

Величина падіння обчислюється в сантиметрах на 1 км (см/км), а похил річки – в долях одиниці, ‰.

Поздовжні профілі бувають плавноувігнутими – зменшення похилу від витоку до гирла; прямолінійними – похил має майже постійне значення від витоку до гирла; опуклими – зниження похилів у верхів’ях потоку і збільшення – в пониззі; ступінчастими – з різкими змінами похилів по довжині річки (рис.2.5).

Рис. 2.5. Поздовжній профіль річки

1 - плавноувігнутий; 2 - прямолінійний; 3 - випуклий; 4 - ступінчастий

Поздовжній профіль будь-якого водного потоку є результатом взаємодії вод річки, порід і грунтів, які складають русло. Велике значення у формуванні профілю має висотне положення базису ерозії. При підвищенні базису ерозії розмив зменшується, при зниженні-посилюється, при сталому положенні базису ерозії встановлюється профіль рівноваги.